dddgf

Física                                                                                                                                    4/3/14

El cotxe que puja per un trampolí                                                                         

Objectius:
­Trobar i dibuixar les forces que actuen sobre un cotxe al pujar un trampolí d’esquí­ Calcular la tensió del cable quan el cotxe arriba a dalt de tot i queda aturat.
­  Trobar  l’acceleració  amb  la  que aniria el  cotxe si  el cable es trenques  i la  velocitat a la
que arribaria a baix de tot.

Material:
­ Cotxe del model Audi A6­ Trampolí d’esquí
­ Cable

Procediment:
­Trobem  el la  massa  del cotxe  i calculem la  tensió minima  que  haurà de tenir el cable per
aguantar­lo
­ Col∙loquem el cotxe a la part baixa del trampolí.­ Lliguem el cable al cotxe
­ Fem pujar el cotxe fins a la part més alta.

Càlculs i resultats:
Anotem les dades experimentals:
Massa cotxe

1520 kg

Inclinació trampolí

37,5 ºAltura trampolí

47 metres

Dibuixem les forces a les que estarà sotmès el cotxe a dalt de tot del trampolí:

­Trobem  la tensió mínima que haurà de suportar el cable per tal de mantenir el cotxe a daltde tot.
Apliquem 2ª llei de Newton
ΔF =  m∙a   ;   P x + P y + N   + T   + F f = m∙ a  
­Descomposem eixos

Eix X

Eix Y

  P x + T   + F f = m∙ a  
mg∙sin α − T − μ∙mg∙cos α = m∙a

  P y +N   = 0    ;    P y = N
mg∙ cos α  = N  

­ Com que el cos està parat, no hi ha acceleració, per tant:
mg∙sin α − T − μ∙mg∙cos α = 0
mg∙sin α = T + μ∙mg∙cos αA partir de l’expressió anterior podem aïllar la tensió que soporta la corda:
mg∙sin α − μ∙mg∙cos α = T
­Substituïm:
T = 1520∙9.8∙sin 37, 5 − 0, 2∙1520∙9, 8∙cos 37, 5 =6704 N*S’aplica el coeficient estàtic, ja que el cotxe no es mou.
Per tant la tensió mínima que haurà d’aguantar el cable serà de 6704 N.
­  En  el  cas  de  que el  cable  es  trenqués,  el  cotxe baixaría amb una ...